一種大量程的超聲波料位計(jì)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種大量程的超聲波料位計(jì)，包括超聲波發(fā)生器、換能器、聲阻抗變換器、探頭、匹配濾波器，所述超聲波發(fā)生器底部連接所述換能器，所述換能器底部連接所述匹配濾波器，所述匹配濾波器底部連接所述聲阻抗變換器，所述聲阻抗變換器底部連接所述探頭，該種料位計(jì)通過換能器，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為我們需要的超聲波，由探頭將超聲波反射出去，并射向液面，通過聲阻抗變換器，提高超聲波在空氣介質(zhì)中的傳播速率，再通過匹配濾波器，提高遠(yuǎn)距離液面反射回波的信噪比，這樣就能增大料位計(jì)的量程，是量程的范圍擴(kuò)大在0到100m，通過測(cè)量反射性能良好的擋板回波的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的聲速矯正，從而實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)大量程的基礎(chǔ)上，仍能保證較高精確度。
【專利說明】
一種大量程的超聲波料位計(jì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種料位計(jì)，具體涉及一種大量程的超聲波料位計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波料位計(jì)是一種利用了超聲波方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)而設(shè)計(jì)開發(fā)的用于測(cè)量液位的工業(yè)儀器。超聲波料位計(jì)已在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。它的工作原理是:物位測(cè)量過程中，超聲波信號(hào)由超聲波探頭發(fā)出，經(jīng)液體或固體物料表面反射后折回，由同一個(gè)探頭接收，測(cè)量超聲波的整個(gè)運(yùn)行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)物位的測(cè)量。
[0003]液位和料位測(cè)量是工業(yè)上經(jīng)常遇到的一個(gè)問題，超聲測(cè)位技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，它不僅能定點(diǎn)和連續(xù)測(cè)位，而且能方便的提供遙測(cè)或遙控所需的信號(hào)。與放射性測(cè)位技術(shù)相比，超聲技術(shù)不需要防護(hù)，與激光測(cè)距技術(shù)相比，它又有簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)超聲技術(shù)一般不需要運(yùn)動(dòng)部件，所以在安裝和維護(hù)上又相應(yīng)比較方便。超聲波物位計(jì)可廣泛應(yīng)用于石油、礦業(yè)、發(fā)電廠、化工廠、水處理廠、污水處理站、農(nóng)業(yè)用水、環(huán)保監(jiān)測(cè)、食品(釀酒業(yè)，飲料業(yè)、添加劑、食用油、奶制品)、抗洪防汛、水文監(jiān)測(cè)、明渠、空間定位等許多行業(yè)。
[0004]超聲波料位計(jì)因其能精準(zhǔn)的測(cè)咯昂液位而被廣泛應(yīng)用，但現(xiàn)有的超聲波料位計(jì)測(cè)量量程小(普通的量程為O到30m)，在遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)誤差較大，而且精確度也不夠，那么，我們?nèi)绾卧诓桓淖兂暡òl(fā)射功率和接收增益的基礎(chǔ)上，增大超聲波料位計(jì)的量程，而且要求精確度較高，這是我們急待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種大量程的超聲波料位計(jì)，可以有效解決【背景技術(shù)】中出現(xiàn)的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型一種大量程的超聲波料位計(jì)，包括超聲波發(fā)生器、換能器、聲阻抗變換器、探頭、匹配濾波器，所述超聲波發(fā)生器底部連接所述換能器，所述換能器底部連接所述匹配濾波器，所述匹配濾波器底部連接所述聲阻抗變換器，所述聲阻抗變換器底部連接所述探頭。
[0008]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述探頭尖端處中空，且尖端內(nèi)部設(shè)有擋板。
[0009]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述超聲波發(fā)生器表面設(shè)有超聲波頻率調(diào)節(jié)鈕。
[0010]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述聲阻抗變換器兩側(cè)均設(shè)有擋桿，且對(duì)稱設(shè)置。
[0011]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述擋板是采用反射性能良好的材料制成的所述擋板，且所述擋板和所述探頭尖端內(nèi)壁焊接連接。
[0012]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述擋桿和所述聲阻抗變換器螺栓連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:該種大量程的超聲波料位計(jì)，通過換能器，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為我們需要的超聲波，由探頭將超聲波反射出去，并射向液面，通過聲阻抗變換器，提高超聲波在空氣介質(zhì)中的傳播速率，再通過匹配濾波器，提高遠(yuǎn)距離液面反射回波的信噪比，這樣就能增大料位計(jì)的量程，是量程的范圍擴(kuò)大在O到100m，通過測(cè)量反射性能良好的擋板回波的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的聲速矯正，從而實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)大量程的基礎(chǔ)上，仍能保證較高精確度。
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種大量程的超聲波料位計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1、超聲波發(fā)生器;2、換能器;3、聲阻抗變換器;4、探頭；5、匹配濾波器;6、擋板;7、擋桿;8、超聲波頻率調(diào)節(jié)鈕。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]實(shí)施例:
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型一種大量程的超聲波料位計(jì)，包括超聲波發(fā)生器1、換能器
2、聲阻抗變換器3、探頭4、匹配濾波器5，所述超聲波發(fā)生器I底部連接所述換能器2，所述換能器2底部連接所述匹配濾波器5，所述匹配濾波器5底部連接所述聲阻抗變換器3，所述聲阻抗變換器3底部連接所述探頭4，通過換能器2，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為我們需要的超聲波，由探頭4將超聲波反射出去，并射向液面，通過聲阻抗變換器3，提高超聲波在空氣介質(zhì)中的傳播速率，再通過匹配濾波器5，提高遠(yuǎn)距離液面反射回波的信噪比，這樣就能增大料位計(jì)的量程，是量程的范圍擴(kuò)大在O到100m，通過測(cè)量反射性能良好的擋板6回波的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的聲速矯正，從而實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)大量程的基礎(chǔ)上，仍能保證較高精確度。
[0020]所述探頭4尖端處中空，且尖端內(nèi)部設(shè)有擋板6，實(shí)現(xiàn)測(cè)量所述擋板6回波的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的聲速矯正，從而實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)大量程的基礎(chǔ)上，仍能保證精確度。
[0021]所述超聲波發(fā)生器I表面設(shè)有超聲波頻率調(diào)節(jié)鈕8，用來調(diào)節(jié)電信號(hào)的頻率，從而得到我們需要的超聲波。
[0022]所述聲阻抗變換器3兩側(cè)均設(shè)有擋桿7，且對(duì)稱設(shè)置，所述擋桿7和所述聲阻抗變換器3螺栓連接，用來固定超聲波料位計(jì)，使料位計(jì)更牢固。
[0023]所述擋板6是采用反射性能良好的材料制成的所述擋板6，且所述擋板6和所述探頭4尖端內(nèi)壁焊接連接，保證回波能全部被反射回去。
[0024]具體的，使用時(shí)，超聲波會(huì)通過所述探頭4發(fā)射出來，并在碰到液面是，被反射回來，再次被所述探頭4接收，因而通過再次反射回來的時(shí)間，測(cè)量出液位，由于通過所述聲阻抗變換器3，提高超聲波在空氣介質(zhì)中的傳播速率，以及通過所述匹配濾波器5，提高遠(yuǎn)距離液面反射回波的信噪比，這樣就能增大料位計(jì)的量程，是量程的范圍擴(kuò)大在O到100m，通過測(cè)量反射性能良好的所述擋板6回波的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的聲速矯正，從而實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)大量程的基礎(chǔ)上，仍能保證較高精確度，滿足了遠(yuǎn)距離的測(cè)量，而且也不會(huì)產(chǎn)生太大的誤差。
[0025]該種大量程的超聲波料位計(jì)，過換能器2，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為我們需要的超聲波，由探頭4將超聲波反射出去，并射向液面，通過聲阻抗變換器3，提高超聲波在空氣介質(zhì)中的傳播速率，再通過匹配濾波器5，提高遠(yuǎn)距離液面反射回波的信噪比，這樣就能增大料位計(jì)的量程，是量程的范圍擴(kuò)大在O到100m，通過測(cè)量反射性能良好的擋板6回波的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精確的聲速矯正，從而實(shí)現(xiàn)在擴(kuò)大量程的基礎(chǔ)上，仍能保證較高精確度。
[0026]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大量程的超聲波料位計(jì)，包括超聲波發(fā)生器(1)、換能器(2)、聲阻抗變換器(3)、探頭(4)、匹配濾波器(5)，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器(I)底部連接所述換能器(2)，所述換能器(2)底部連接所述匹配濾波器(5)，所述匹配濾波器(5)底部連接所述聲阻抗變換器(3)，所述聲阻抗變換器(3)底部連接所述探頭(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程的超聲波料位計(jì)，其特征在于，所述探頭(4)尖端處中空，且尖端內(nèi)部設(shè)有擋板(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程的超聲波料位計(jì)，其特征在于，所述超聲波發(fā)生器(I)表面設(shè)有超聲波頻率調(diào)節(jié)鈕(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量程的超聲波料位計(jì)，其特征在于，所述聲阻抗變換器(3)兩側(cè)均設(shè)有擋桿(7)，且對(duì)稱設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大量程的超聲波料位計(jì)，其特征在于，所述擋板(6)是采用反射性能良好的材料制成的所述擋板(6)，且所述擋板(6)和所述探頭(4)尖端內(nèi)壁焊接連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大量程的超聲波料位計(jì)，其特征在于，所述擋桿(7)和所述聲阻抗變換器(3)螺栓連接。
【文檔編號(hào)】G01F23/296GK205449223SQ201620178983
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】殷雙杰
【申請(qǐng)人】安徽宏瑞自動(dòng)化系統(tǒng)工程有限公司